KR20160109645A - Cleanig composition for photoresist - Google Patents

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KR20160109645A
KR20160109645A KR1020150034435A KR20150034435A KR20160109645A KR 20160109645 A KR20160109645 A KR 20160109645A KR 1020150034435 A KR1020150034435 A KR 1020150034435A KR 20150034435 A KR20150034435 A KR 20150034435A KR 20160109645 A KR20160109645 A KR 20160109645A
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photoresist
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cleaning liquid
fluoride
bifluoride
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양진석
조용준
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동우 화인켐 주식회사
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    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/38Cationic compounds
    • C11D1/62Quaternary ammonium compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42Stripping or agents therefor

Abstract

The present invention relates to a washing liquid composition for removing a photoresist and, more specifically, to a washing liquid composition for removing a photoresist, and a producing method for a semiconductor substrate using the same. The washing liquid composition for removing a photoresist has excellent removing ability with respect to a modified photoresist modified by plasma gas or ions as well as a general photoresist by comprising a fluorine-based compound, alkane sulfonic acid having 1 to 4 carbon numbers, an azole-based compound, and an organic solvent, and can minimize damages of a power portion silicon oxide film and a metal film.

Description

포토레지스트 제거용 세정액 조성물{CLEANIG COMPOSITION FOR PHOTORESIST}[0002] CLEANIG COMPOSITION FOR PHOTORESIST [0003]

본 발명은 포토레지스트 제거용 세정액 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하부 실리콘 산화막 및 금속막의 손상 없이 효과적으로 포토레지스트를 제거할 수 있는 세정액 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a cleaning liquid composition for removing a photoresist, and more particularly, to a cleaning liquid composition capable of effectively removing a photoresist without damaging a lower silicon oxide film and a metal film.

포토레지스트(Photoresist)는 빛에 의한 광화학적 반응을 이용하여 포토마스크(Photomask)에 미리 그려진 미세 패턴을 원하는 기판 위에 형상화할 수 있는 화학 피막으로, 포토마스크와 함께 노광 기술에 적용되는 고분자 재료로서 소자의 집적도에 직접적으로 영향을 미치고 궁극적인 해상도 한계를 결정짓는 주요인자로 인식되고 있다. 일명 무어의 법칙(Moore's law; 반도체의 집적도는 2년마다 2배로 증가한다는 이론)에 따라 매년 증가하는 회로의 집적도를 한정된 크기의 반도체에 넣기 위해서는, 설계된 회로를 보다 더 작게 패터닝(patterning)하여야 하므로 반도체 집적도의 증가는 필연적으로 새로운 포토레지스트의 개발을 끊임없이 요구하고 있다.Photoresist is a chemical film that can form a fine pattern pre-drawn on a photomask on a desired substrate by using photochemical reaction by light. It is used as a polymer material applied to exposure technology together with a photomask. Is directly recognized as a major factor in determining the ultimate resolution limit. In order to put the increasing degree of circuit integration into a semiconductor of limited size every year according to the so-called Moore's law (the theory that semiconductor density doubles every two years), the designed circuit must be patterned much smaller Increasing semiconductor density is inevitably demanding the development of new photoresists.

(반도체 소자 또는) 고해상도의 평판 디스플레이를 제조하기 위하여, 이러한 포토레지스트를 이용하여 기판 위에 미세한 배선을 형성시키는 포토리소그래피 공정이 일반적으로 사용되고 있으며, 이는 포토레지스트의 열적, 기계적, 화학적 특성을 이용하여 기판에 포토레지스트를 도포한 후, 일정한 파장의 빛에 노광(exposure)시키고, 건식 또는 습식 식각을 수행하는 방법이다.A photolithography process for forming fine wiring on a substrate using such a photoresist is generally used in order to manufacture a high resolution flat panel display (semiconductor device or the like) Is coated with a photoresist, exposed to light of a certain wavelength, and subjected to dry etching or wet etching.

포토레지스트를 이용한 미세한 패터닝 기술에 있어서, 새로운 포토레지스트에 대한 개발과 함께 중요시되고 있는 분야가 레지스트 박리액(Stripper, 또는 Photoresist Remover)이다. 포토레지스트는 공정이 끝난 후 박리액(Stripper, 또는 Photoresist Remover)이라는 용제에 의해 제거되어야 하는데, 이는 식각 과정 후 불필요한 포토레지스트 층과 식각 및 워싱 과정을 통해서 기판 위에 잔류되는 금속 잔여물 또는 변질된 포토레지스트 잔류물이 반도체 제조의 수율 저하를 초래하는 등의 문제를 만들기 때문이다.In the fine patterning technique using a photoresist, a development that has been emphasized with respect to a new photoresist is a resist stripper (or a photoresist remover). The photoresist must be removed by a solvent called Stripper (or Photoresist Remover) after the etching process. This is because unnecessary photoresist layer after the etching process and etching of the metal residue or deteriorated photo This is because the resist residues cause problems such as a decrease in the yield of semiconductor production.

대표적으로 사용되는 건식 식각법으로는 플라즈마 식각, 이온주입 식각 등의 방법을 들 수 있는데, 이러한 플라즈마 식각의 경우 플라즈마 가스와 도전층과 같은 물질막과의 사이의 기상-고상 반응을 이용하여 식각 공정을 수행하기 때문에, 플라즈마 식각가스의 이온 및 라디칼이 포토레지스트와 화학반응을 일으켜 포토레지스트막을 경화 및 변성시키므로 제거가 어려워진다. 또한, 이온주입 공정은 반도체/LED/LCD 소자의 제조공정에 있어서 기판의 특정 영역에 도전성을 부여하기 위해서 인, 비소, 붕소, 등의 원소를 확산시키는 공정으로서, 이온들이 포지티브 포토레지스트와 화학반응을 일으켜 변성시키므로 역시 제거가 어려워진다.Typical examples of the dry etching method include plasma etching and ion implantation etching. In the plasma etching, a gas-solid reaction between a plasma gas and a material layer such as a conductive layer is used to perform an etching process The ions and radicals of the plasma etching gas chemically react with the photoresist to harden and denature the photoresist film, which makes it difficult to remove the photoresist film. The ion implantation process is a process of diffusing phosphorus, arsenic, boron, or the like phosphorus in order to impart conductivity to a specific region of a substrate in a manufacturing process of a semiconductor / LED / LCD device. So that the removal becomes difficult.

이에, 식각 잔사에 대한 제거력 및 변질된 포토레지스트 잔류물에 대해서 우수한 박리력, 구체적으로 건식 식각 공정 이후에 발생하는 식각 잔사에 대한 제거력, 하부 금속배선 및 실리콘 산화막에 대한 손상 억제력 등에 대하여 상당한 수준의 박리특성이 요구되고 있다.Thus, it is possible to obtain a remarkable level of removal power against etching residues and an excellent peeling force against deteriorated photoresist residues, specifically, a removal power against etch residues generated after the dry etching process, The peeling property is required.

한국공개특허 제2011-0130563호에는 포토레지스트 스트리퍼 조성물이 개시되어 있다.
Korean Patent Publication No. 2011-0130563 discloses a photoresist stripper composition.

한국공개특허 제2011-0130563호Korea Patent Publication No. 2011-0130563

본 발명은 변성 포토레지스트에 대해서도 우수한 제거력을 갖는 포토레지스트 제거용 세정액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a cleaning liquid composition for removing photoresist which has an excellent removal power against a modified photoresist.

또한, 본 발명은 하부 금속막 및 실리콘 산화막에 대한 손상을 최소화할 수 있는 포토레지스트 제거용 세정액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a cleaning liquid composition for removing photoresist which can minimize damage to a lower metal film and a silicon oxide film.

또한, 본 발명은 본 발명의 세정액 조성물을 사용하는 반도체 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor substrate using the cleaning composition of the present invention.

1. 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나의 화합물, 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산, 아졸계 화합물 및 유기 용매를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물:1. A cleaning liquid composition for removing photoresist, comprising at least one compound selected from compounds represented by Chemical Formulas 1 and 2, an alkanesulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms, an azole-based compound, and an organic solvent:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

(R1)4N+F- (R 1 ) 4 N + F -

[화학식 2](2)

(R2)4N+HF2 - (R 2 ) 4 N + HF 2 -

(식 중에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기임).(Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms).

2. 위 1에 있어서, 상기 세정액은 비수계인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.2. The cleaning liquid composition for removing photoresist according to 1 above, wherein the cleaning liquid is non-aqueous.

3. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 테트라메틸암모늄플루오라이드, 테트라에틸암모늄플루오라이드, 테트라프로필암모늄플루오라이드, 테트라부틸암모늄플루오라이드, 테트라펜틸암모늄플루오라이드, 테트라헥실암모늄플루오라이드, 테트라헵틸암모늄플루오라이드 및 테트라옥틸암모늄플루오라이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.3. The composition of claim 1, wherein the compound of Formula 1 is selected from the group consisting of tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium fluoride, tetrapropylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, tetrapentylammonium fluoride, tetrahexylammonium fluoride , Tetraheptyl ammonium fluoride, and tetraoctyl ammonium fluoride.

4. 위 1에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 테트라메틸암모늄바이플루오라이드, 테트라에틸암모늄바이플루오라이드, 테트라프로필암모늄바이플루오라이드, 테트라부틸암모늄바이플루오라이드, 테트라펜틸암모늄바이플루오라이드, 테트라헥실암모늄바이플루오라이드, 테트라헵틸암모늄바이플루오라이드 및 테트라옥틸암모늄바이플루오라이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.4. The composition of claim 1, wherein the compound of Formula 2 is selected from the group consisting of tetramethylammonium bifluoride, tetraethylammonium bifluoride, tetrapropylammonium bifluoride, tetrabutylammonium bifluoride, tetrapentylammonium bifluoride, Wherein the cleaning liquid composition comprises at least one selected from the group consisting of tetrahexylammonium bifluoride, tetraheptylammonium bifluoride, and tetraoctylammonium bifluoride.

5. 위 1에 있어서, 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산은 메탄술폰산, 에탄술폰산, 프로판술폰산 및 부탄술폰산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.5. The cleaning liquid composition for removing photoresist according to item 1, wherein the alkanesulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms includes at least one selected from the group consisting of methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid and butanesulfonic acid.

6. 위 1에 있어서, 상기 아졸계 화합물은 1,2-디메틸이미다졸, 1-이소프로필이미다졸, 1-프로필-2-메틸이미다졸, 벤질이미다졸, 4-아미노-1,2,3-트리아졸, 벤조트리아졸, 5-아미노-1-테트라졸 및 5-벤질-1-테트라졸로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.6. The method of claim 1, wherein the azole-based compound is selected from the group consisting of 1,2-dimethylimidazole, 1-isopropylimidazole, 1-propyl-2-methylimidazole, benzylimidazole, , At least one selected from the group consisting of 2,3-triazole, benzotriazole, 5-amino-1-tetrazole and 5-benzyl-1-tetrazole.

7. 위 1에 있어서, 상기 유기용매는 극성 양성자성 용매인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.7. The cleaning liquid composition for removing photoresist according to item 1 above, wherein the organic solvent is a polar protic solvent.

8. 위 1에 있어서, 조성물 총 중량 중 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나의 화합물 1 내지 20중량%, 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산 1 내지 20중량%, 아졸계 화합물 0.1 내지 5중량% 및 유기 용매 60 내지 97%로 포함되는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.8. The composition according to 1 above, which comprises 1 to 20% by weight of at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the general formulas (1) and (2), 1 to 20% by weight of an alkanesulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms, % By weight of an organic solvent and 60 to 97% by weight of an organic solvent.

9. 위 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 건식 에칭 공정 중에 변성된 것인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.9. The cleaning liquid composition for removing photoresist according to item 1 above, wherein the photoresist is modified during a dry etching process.

10. 위 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 그 하부에 금속막이 형성된 것인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.10. The cleaning liquid composition for removing photoresist as described in 1 above, wherein the photoresist has a metal film formed thereunder.

11. 위 10에 있어서, 상기 금속막은 알루미늄계 금속막인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.11. The cleaning liquid composition for removing photoresist according to item 10, wherein the metal film is an aluminum-based metal film.

12. 위 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 그 하부에 실리콘 산화막이 형성된 것인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.12. The cleaning liquid composition for removing photoresist as described in 1 above, wherein the photoresist has a silicon oxide film formed on a lower portion thereof.

13. Ⅰ)기판 상에 금속막을 형성하는 단계;13. A method comprising: i) forming a metal film on a substrate;

Ⅱ)상기 금속막 상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계;II) forming a silicon oxide film on the metal film;

Ⅲ)포토리소그라피 공정으로 상기 실리콘 산화막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;III) forming a photoresist pattern on the silicon oxide film by a photolithography process;

Ⅳ)상기 포토레지스트 패턴이 형성된 실리콘 산화막을 건식 식각하는 단계; 및(IV) dry etching the silicon oxide film on which the photoresist pattern is formed; And

Ⅴ)상기 식각된 막을 위 1 내지 12에 따른 세정액 조성물로 세정하는 단계;V) cleaning said etched film with a cleaning composition according to any one of claims 1 to 12;

를 포함하는 반도체 기판의 제조 방법.
And forming a semiconductor layer on the semiconductor substrate.

본 발명의 세정액 조성물은 일반 포토레지스트 뿐만 아니라 플라즈마 가스 또는 이온에 의해 변질된 변성 포토레지스트에 대해서도 우수한 제거력을 갖는다.The cleaning liquid composition of the present invention has an excellent removing power not only for a general photoresist but also for a denatured photoresist denatured by a plasma gas or an ion.

본 발명의 세정액 조성물은 세정시 하부 실리콘 산화막 및 하부 금속막에 대한 손상을 최소화 할 수 있다.The cleaning composition of the present invention can minimize damage to the lower silicon oxide film and the underlying metal film during cleaning.

또한, 본 발명의 세정액 조성물은 경시 안정성이 뛰어나다.
Further, the cleaning liquid composition of the present invention is excellent in stability over time.

본 발명은 포토레지스트 제거용 세정액 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플루오루계 화합물, 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산, 아졸계 화합물 및 유기 용매를 포함함으로써, 일반 포토레지스트 뿐만 아니라 플라즈마 가스 또는 이온에 의해 변질된 변성 포토레지스트에 대해서도 우수한 제거력을 가지면서, 하부 실리콘 산화막 및 금속막에 대한 손상은 최소화할 수 있는 포토레지스트 제거용 세정액 조성물 및 이를 사용하는 반도체 기판의 제조 방법 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a cleaning liquid composition for removing a photoresist, which comprises a fluorine-based compound, an alkane sulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms, an azole-based compound and an organic solvent, The present invention relates to a cleaning liquid composition for removing a photoresist and a method of manufacturing a semiconductor substrate using the same, which is capable of minimizing damage to a lower silicon oxide film and a metal film while having an excellent removal power against a modified photoresist.

본 명세서에서 “변성 포토레지스트”는 플라즈마 식각(건식 식각)시에 플라즈마 식각가스의 이온 및 라디칼과의 화학 반응에 의해 경화 및 변성된 포토레지스트, 이온주입 공정시에 이온과의 화학 반응에 의해 변성된 포토레지스트를 의미한다. As used herein, the term "denatured photoresist" refers to a photoresist that is cured and denatured by a chemical reaction with ions and radicals of the plasma etch gas during plasma etching (dry etching), a photoresist that is denatured Quot; photoresist "

포토레지스트는 실리콘 산화막 및 금속막의 상부에 형성되는데, 통상의 포토레지스트 세정액 조성물의 경우, 변성 포토레지스트에 대해서는 제거력이 떨어지거나, 또는 레지스트 제거력만을 과도하게 상승시켜 하부 실리콘 산화막 및 금속막 등을 손상시키는 문제가 있으나, 본 발명의 포토레지스트 제거용 세정액 조성물은 변성 포토레지스트에 대해서 우수한 제거력을 가지면서 동시에 하부 실리콘 산화막 및 금속막에 대한 손상은 최소화할 수 있다.The photoresist is formed on the top of the silicon oxide film and the metal film. In the case of a conventional photoresist cleaning solution composition, the removal power of the modified photoresist deteriorates, or only the resist removal force is excessively increased to damage the lower silicon oxide film and the metal film However, the cleaning liquid composition for removing the photoresist of the present invention has an excellent removing power against the modified photoresist, and at the same time, the damage to the lower silicon oxide film and the metal film can be minimized.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

<< 포토레지스트Photoresist 제거용 세정액 조성물> Cleaning liquid composition for removing>

본 발명의 포토레지스트 제거용 세정액 조성물은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나의 화합물, 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산, 아졸계 화합물 및 유기 용매를 포함한다.The cleaning liquid composition for removing photoresist of the present invention comprises at least one compound represented by the following general formula (1) or (2), an alkanesulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms, an azole-based compound, and an organic solvent.

본 발명에 다른 포토레지스트 제거용 세정액 조성물은 비수계인 것이 바람직하며, 본 발명에서 “비수계”란, 용매로 물을 실질적으로 사용하지 않는 것을 의미하며, “실질적으로 사용하지 않는다”는 것은 본 발명의 범위, 효과를 벗어나지 않는 한도 내에서 물이 미량 포함되는 경우까지 제외하는 것은 아니라는 의미이다.It is preferable that the cleaning liquid composition for removing photoresist according to the present invention is nonaqueous. In the present invention, &quot; nonaqueous system &quot; means that substantially no water is used as a solvent. Of the total amount of water, and the amount of water contained in the water is not excluded.

본 발명의 포토레지스트 제거용 비수계 세정액 조성물은 용매로 물을 사용하지 않아 조성물 내의 불화수소(HF)의 활동도를 과도하게 증가시키지 않으며, 이로 인해 금속(예를 들면, 알루미늄계 금속막)막의 손상 없이 포토레지스트를 효과적으로 제거할 수 있다.
The nonaqueous cleaning liquid composition for removing photoresist of the present invention does not use water as a solvent and does not excessively increase the activity of hydrogen fluoride (HF) in the composition, It is possible to effectively remove the photoresist without damaging it.

화학식 1 또는 2로 표시되는 (1) or 알킬암모늄플루오라이드Alkylammonium fluoride

본 발명의 세정액 조성물은 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물 표시되는 화합물 중에서 적어도 하나의 화합물을 포함한다. The cleaning liquid composition of the present invention comprises at least one compound selected from among compounds represented by the following general formula (1) or (2).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

(R1)4N+F- (R 1 ) 4 N + F -

[화학식 2](2)

(R2)4N+HF2 - (R 2 ) 4 N + HF 2 -

(식 중에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기임).(Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms).

상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물은 포토레지스트를 제거하기 위한 성분으로서, 후술하는 본 발명의 알칸설폰산과의 반응을 통해 불화수소(HF)를 생성시켜 효과적으로 변성 포토레지스트를 제거할 수 있게 한다.The compound represented by the above formula (1) or (2) is a component for removing the photoresist, and can generate hydrogen fluoride (HF) through reaction with the alkane sulfonic acid of the present invention described below to effectively remove the denatured photoresist.

한편, 무기암모늄플루오라이드를 사용하는 경우, 유기용매 단독으로 용해가 불가능하여, 물을 용매로 사용해야 하는데, 이 경우 물에 의해 불화수소(HF)의 활동도가 과도하게 상승하여, 하부 금속막의 과식각을 유발하는 문제가 있었다.On the other hand, when inorganic ammonium fluoride is used, the organic solvent alone can not dissolve and water must be used as a solvent. In this case, the activity of hydrogen fluoride (HF) is excessively increased by the water, There was a problem causing angles.

그러나, 본 발명은 화학식 1 또는 2로 표시되는 알킬암모늄플루오라이드를 사용함으로써, 하부 금속막 및 실리콘 산화막의 손상 없이 효과적으로 포토레지스트를 제거할 수 있게 한다.However, the present invention makes it possible to effectively remove the photoresist without damaging the underlying metal film and the silicon oxide film by using the alkylammonium fluoride represented by the general formula (1) or (2).

상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 테트라메틸암모늄플루오라이드, 테트라에틸암모늄플루오라이드, 테트라프로필암모늄플루오라이드, 테트라부틸암모늄플루오라이드, 테트라펜틸암모늄플루오라이드, 테트라헥실암모늄플루오라이드, 테트라헵틸암모늄플루오라이드, 테트라옥틸암모늄플루오라이드 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.The type of the compound represented by Formula 1 is not particularly limited, and examples thereof include tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium fluoride, tetrapropylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, tetrapentylammonium fluoride, tetra Hexylammonium fluoride, tetraheptylammonium fluoride, tetraoctylammonium fluoride, etc. These may be used alone or in admixture of two or more.

상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 테트라메틸암모늄바이플루오라이드, 테트라에틸암모늄바이플루오라이드, 테트라프로필암모늄바이플루오라이드, 테트라부틸암모늄바이플루오라이드, 테트라펜틸암모늄바이플루오라이드, 테트라헥실암모늄바이플루오라이드, 테트라헵틸암모늄바이플루오라이드, 테트라옥틸암모늄바이플루오라이드 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.The kind of the compound represented by the formula (2) is not particularly limited, and examples thereof include tetramethylammonium bifluoride, tetraethylammonium bifluoride, tetrapropylammonium bifluoride, tetrabutylammonium bifluoride, tetrapentylammonium Tetrahexylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide and tetraoctylammonium bromide.

상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 세정액 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 20중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 2 내지 10중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 변성 포토레지스트를 적정 속도로 제거할 수 있으며, 동시에 하부 배선에 대한 결함 및 하부 실리콘 산화막에 대한 손상도 억제할 수 있다. 한편, 20중량%를 초과하는 경우, 조성물의 용해도가 감소하여, 플루오라이드 화합물이 석출될 수 있으며, 금속막의 결함을 유발할 수 있다.
The content of the compound represented by the above formula (1) or (2) is not particularly limited, but may be, for example, 1 to 20% by weight, and preferably 2 to 10% by weight based on the total weight of the cleaning liquid composition. If the above range is satisfied, the denatured photoresist can be removed at an appropriate rate, and defects for the lower wiring and damages to the lower silicon oxide film can be suppressed. On the other hand, if it is more than 20% by weight, the solubility of the composition is reduced, and the fluoride compound may precipitate and cause defects of the metal film.

탄소수Carbon number 1 내지 4의  1 to 4 알칸술폰산Alkanesulfonic acid

본 발명의 세정액 조성물에 사용되는 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산은 전술한 화학식 1 또는 2의 화합물과의 반응을 통해 불화수소(HF)를 생성시켜 변성 포토레지스트를 제거하는 성분이다.The alkanesulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms used in the cleaning liquid composition of the present invention is a component that generates hydrogen fluoride (HF) through reaction with the compound of the above formula (1) or (2) to remove the denatured photoresist.

본 발명의 세정액 조성물은 불화수소(HF)가 조성물 내에서 생성되므로, 불화수소(HF)를 별도로 첨가하지 않게 되어 사용상 보다 안전하다.Since the cleaning liquid composition of the present invention generates hydrogen fluoride (HF) in the composition, it does not need to separately add hydrogen fluoride (HF) and is safer in use.

또한, 상기 알칸술폰산의 술폰기는 금속막 표면에 킬레이트 화합물로 이루어진 피막을 형성하여 부식 방지 효과를 현저히 향상시킬 수 있는 것으로 판단된다.In addition, it is considered that the sulfone group of the alkanesulfonic acid can form a coating of a chelate compound on the surface of the metal film, thereby remarkably improving the corrosion preventing effect.

상기 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 프로판술폰산, 부탄술폰산 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있고, 바람직하게는 메탄술폰산이 사용될 수 있다.Examples of the alkanesulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms include, but are not limited to, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, butanesulfonic acid, etc. These may be used alone or in admixture of two or more. Methanesulfonic acid is preferably used.

상기 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 세정액 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 20중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 10중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 변성 포토레지스트를 적정 속도로 제거할 수 있으며, 동시에 하부 배선 대한 결함도 억제할 수 있다. 한편, 20중량%를 초과하는 경우, 세정액 조성물의 안정성이 저하되어 색변화를 일으킬 수 있으며, 포토레지스트의 제거 속도가 저하되고, 금속막의 결함을 유발할 수 있다.
The content of the alkanesulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms is not particularly limited, but may be, for example, 1 to 20% by weight, and preferably 1 to 10% by weight based on the total weight of the cleaning liquid composition. When the above range is satisfied, the denatured photoresist can be removed at an appropriate rate, and at the same time, defects on the lower wiring can be suppressed. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, the stability of the cleaning liquid composition may deteriorate to cause a color change, lowering the removal rate of the photoresist, and causing defects of the metal film.

아졸계Azole series 화합물 compound

본 발명의 세정액 조성물에 사용되는 아졸계 화합물은 세정시 하부 실리콘 산화막과 금속막의 손상을 방지하기 위한 성분으로, 조성물의 pH를 높임으로써, 하부 실리콘 산화막과 금속막의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.The azole compound used in the cleaning liquid composition of the present invention is a component for preventing damage to the lower silicon oxide film and the metal film during cleaning and can effectively prevent damage to the lower silicon oxide film and the metal film by increasing the pH of the composition.

한편, 종래 실리콘 산화막의 손상을 방지하기 위한 첨가제들은 알칸술폰산과의 반응을 일으켜, 알칸술폰산과의 알킬암모늄플루오라이드와의 반응을 저하시키는 문제가 있었다. 반면, 본 발명에 따른 아졸계 화합물은 세정시 알칸술폰산와의 부반응을 일으키지 않아, 더욱 효과적으로 하부막을 보호할 수 있다.On the other hand, the conventional additives for preventing the damage of the silicon oxide film cause a reaction with the alkanesulfonic acid to lower the reaction with the alkylammonium fluoride with the alkanesulfonic acid. On the other hand, the azole compound according to the present invention does not cause a side reaction with the alkane sulfonic acid upon washing, and can more effectively protect the lower film.

상기 아졸계 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 1,2-디메틸이미다졸, 1-이소프로필이미다졸, 1-프로필-2-메틸이미다졸, 벤질이미다졸, 4-아미노-1,2,3-트리아졸, 벤조트리아졸, 5-아미노-1-테트라졸, 5-벤질-1-테트라졸 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.The azole compound is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-dimethylimidazole, 1-isopropylimidazole, 1-propyl-2-methylimidazole, benzylimidazole, 4 Amino-1,2,3-triazole, benzotriazole, 5-amino-1-tetrazole and 5-benzyl-1-tetrazole. These may be used alone or in combination have.

상기 아졸계 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 세정액 조성물 총 중량에 대하여, 0.1 내지 5중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 3중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 하부 실리콘 산화막 및 금속막의 보호 효과를 극대화할 수 있다. 한편, 5중량%를 초과하는 경우, 포토레지스트의 제거 속도가 저하될 수 있다.
The content of the azole compound is not particularly limited and may be, for example, 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to 3% by weight based on the total weight of the cleaning liquid composition. When the above range is satisfied, the protection effect of the lower silicon oxide film and the metal film can be maximized. On the other hand, if it exceeds 5% by weight, the removal rate of the photoresist may be lowered.

유기 용매Organic solvent

본 발명의 세정액 조성물에 사용되는 유기 용매는 상기 성분들을 용해시킬 수 있는 것으로서, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다.The organic solvent used in the cleaning liquid composition of the present invention is capable of dissolving the above components, and the kind thereof is not particularly limited.

구체적인 예를 들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜 등과 같은 글리콜류;Specific examples thereof include glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol and the like;

에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류;Ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether and ethylene glycol monobutyl ether;

프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르류;Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether and propylene glycol monobutyl ether;

디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류;Diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether and diethylene glycol dibutyl ether;

메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류;Ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate;

메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 프로필아세테이트 등의 알킬아세테이트류;Alkyl acetates such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and propyl acetate;

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류;Alkylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, methoxybutyl acetate, and methoxypentyl acetate;

벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류;Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and mesitylene;

메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류;Ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone;

에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 디아세톤알코올, 테트라퍼퓨릴알코올 등의 알코올류;Alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, diacetone alcohol, and tetrapuryl alcohol;

3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등의 에스테르류, γ-부티롤락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 극성 양성자성 용매가 적합하다.Esters such as ethyl 3-ethoxypropionate and methyl 3-methoxypropionate, and cyclic esters such as? -Butyrolactone, and the like, and polar aprotic solvents are preferred.

상기 유기용매의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 세정액 조성물 총 중량에 대하여, 60 내지 97중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 80 내지 90중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 적정 식각 속도 및 용해도를 나타낼 수 있다.The content of the organic solvent is not particularly limited, but may be, for example, from 60 to 97% by weight, and preferably from 80 to 90% by weight, based on the total weight of the cleaning liquid composition. When the above range is satisfied, the optimum etching rate and solubility can be shown.

본 발명의 세정액 조성물은 전술한 성분 이외에 필요에 따라, 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제의 예를 들면 식각 조절제, 금속 이온 봉쇄제, 부식 방지제, 계면활성제, pH 조절제 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The cleaning liquid composition of the present invention may further contain conventional additives, if necessary, in addition to the above-mentioned components. Examples of the additive include, but are not limited to, an etch control agent, a metal ion sequestrant, a corrosion inhibitor, a surfactant, and a pH adjuster.

본 발명에 따른 세정액 조성물의 세정 대상인 포토레지스트는 일반 포토레지스트 뿐만 아니라 플라즈마 가스 또는 이온(건식 식각)에 의해 변질된 변성 포토레지스트일 수 있으며, 상기 포토레지스트 하부에는 금속막 및/또는 실리콘 산화막이 형성된 것일 수 있다.
The photoresist to be cleaned with the cleaning liquid composition according to the present invention may be not only a general photoresist but also a modified photoresist modified by a plasma gas or ion (dry etching), and a metal film and / or a silicon oxide film is formed under the photoresist Lt; / RTI &gt;

<반도체 기판의 제조 방법><Method of Manufacturing Semiconductor Substrate>

본 발명은 본 발명의 세정액 조성물을 사용하여 반도체 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor substrate using the cleaning composition of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판의 제조 방법은 Ⅰ)기판 상에 금속막을 형성하는 단계; Ⅱ)상기 금속막 상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계; Ⅲ)포토리소그라피 공정으로 상기 실리콘 산화막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; Ⅳ)상기 포토레지스트 패턴이 형성된 실리콘 산화막을 건식 식각하는 단계; 및 Ⅴ)상기 식각된 막을 본 발명에 따른 세정액 조성물로 세정하는 단계;로 수행될 수 있다.A method of manufacturing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention includes the steps of: I) forming a metal film on a substrate; II) forming a silicon oxide film on the metal film; III) forming a photoresist pattern on the silicon oxide film by a photolithography process; (IV) dry etching the silicon oxide film on which the photoresist pattern is formed; And V) cleaning the etched film with the cleaning composition according to the present invention.

상기 금속막의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 알루미늄계 금속막일 수 있으며, 상기 알루미늄계 금속막은 막의 구성 성분 중에 알루미늄(Al)이 포함되는 것으로서, 단일막 및 이중막, 삼중막 등의 다층막을 포함하는 개념이다.The type of the metal film is not particularly limited, but may be, for example, an aluminum-based metal film, and the aluminum-based metal film includes aluminum (Al) as a constituent component of the film and may be a multilayer film such as a single film, .

예컨데, 알루미늄 또는 알루미늄의 합금의 단일막을 포함할 수 있으며, 알루미늄 합금막은 알루미늄(Al)과 함께, 니켈(Ni), 인듐(In), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 베릴륨(Be), 하프늄(Hf), 나이오븀(Nb), 텅스텐(W) 및 바나듐(V), 은(Ag), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 란타늄(La)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 함유하는 알루미늄 합금 또는 상기 알루미늄 합금의 질화물(예를 들면, TiAlN) 또는 탄화물(예를 들면, TiAlC)로 구성된 알루미늄 합금막을 의미한다. For example, the aluminum alloy film may include a single film of an alloy of aluminum or aluminum, and the aluminum alloy film may include at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), indium (In), magnesium (Mg), manganese (Mn) (Hf), niobium (Nb), tungsten (W) and vanadium (V), silver (Ag), molybdenum (Mo), titanium (Ti), copper (Cu), palladium La), or an aluminum alloy film composed of a nitride (for example, TiAlN) or a carbide (for example, TiAlC) of the aluminum alloy.

본 발명에 따른 반도체 기판의 제조 방법은 전술한 본 발명의 세정액 조성물을 사용하는 세정 단계를 포함함으로써, 변성 포토레지스트를 효과적으로 제거할 수 있으며, 동시에 하부 실리콘 산화막 및 금속막에 대한 손상은 최소화될 수 있다.
The method of manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention includes a cleaning step using the cleaning composition of the present invention as described above so that the modified photoresist can be effectively removed and damage to the lower silicon oxide film and the metal film can be minimized have.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the claims. It will be apparent to those skilled in the art that such variations and modifications are within the scope of the appended claims.

실시예Example  And 비교예Comparative Example

구분
(중량%)
division
(weight%)
유기산Organic acid 알킬암모늄
플루오라이드
Alkylammonium
Fluoride
암모늄
플루오라이드
ammonium
Fluoride
첨가제additive 유기용매Organic solvent 탈이온수Deionized water
성분ingredient 함량content 성분ingredient 함량content 성분ingredient 함량content 성분ingredient 함량content 성분ingredient 함량content 실시예 1Example 1 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 1One E-1E-1 8989 -- 실시예 2Example 2 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-2D-2 1One E-1E-1 8989 -- 실시예 3Example 3 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-3D-3 1One E-1E-1 8989 -- 실시예 4Example 4 A-1A-1 55 B-2B-2 55 -- -- D-1D-1 1One E-1E-1 8989 -- 실시예 5Example 5 A-1A-1 55 B-2B-2 55 -- -- D-2D-2 1One E-1E-1 8989 -- 실시예 6Example 6 A-1A-1 55 B-2B-2 55 -- -- D-3D-3 1One E-1E-1 8989 -- 실시예 7Example 7 A-1A-1 55 B-1/
B-2
B-1 /
B-2
2.5/
2.5
2.5 /
2.5
-- -- D-1D-1 1One E-1E-1 8989 --
실시예 8Example 8 A-1A-1 55 B-1/
B-2
B-1 /
B-2
2.5/
2.5
2.5 /
2.5
-- -- D-2D-2 1One E-1E-1 8989 --
실시예 9Example 9 A-1A-1 55 B-1/
B-2
B-1 /
B-2
2.5/
2.5
2.5 /
2.5
-- -- D-3D-3 1One E-1E-1 8989 --
실시예10Example 10 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 0.10.1 E-1E-1 89.989.9 -- 실시예11Example 11 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 55 E-1E-1 8585 -- 실시예12Example 12 A-1A-1 55 B-1B-1 1One -- -- D-1D-1 1One E-1E-1 9393 -- 실시예13Example 13 A-1A-1 55 B-1B-1 1010 -- -- D-1D-1 1One E-1E-1 8484 -- 실시예14Example 14 A-1A-1 55 B-1B-1 2020 -- -- D-1D-1 1One E-1E-1 7474 -- 실시예15Example 15 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1/
D-2
D-1 /
D-2
0.5/
0.5
0.5 /
0.5
E-1E-1 8989 --
실시예16Example 16 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1/
D-3
D-1 /
D-3
1/
1
One/
One
E-1E-1 8888 --
실시예17Example 17 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-2/
D-3
D-2 /
D-3
2/
2
2/
2
E-1E-1 8686 --
실시예18Example 18 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 1One E-2E-2 8989 -- 실시예19Example 19 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 1One E-3E-3 8989 -- 비교예 1Comparative Example 1 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- -- -- E-1E-1 9090 -- 비교예 2Comparative Example 2 A-2A-2 55 B-1B-1 55 -- -- -- -- E-1E-1 9090 -- 비교예 3Comparative Example 3 A-3A-3 55 B-1B-1 55 -- -- -- -- E-1E-1 9090 -- 비교예 4Comparative Example 4 A-1A-1 55 B-2B-2 55 -- -- -- -- E-1E-1 9090 -- 비교예 5Comparative Example 5 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- -- -- E-2E-2 9090 -- 비교예 6Comparative Example 6 A-1A-1 55 B-1B-1 1One -- -- -- -- E-1E-1 9494 -- 비교예 7Comparative Example 7 A-1A-1 55 B-1B-1 1010 -- -- -- -- E-1E-1 8585 -- 비교예 8Comparative Example 8 A-1A-1 55 B-1B-1 2020 -- -- -- -- E-1E-1 7575 -- 비교예 9Comparative Example 9 A-1A-1 55 -- -- C-1C-1 1One -- -- E-1E-1 9494 -- 비교예10Comparative Example 10 A-1A-1 55 -- -- C-2C-2 1One -- -- E-1E-1 9494 -- 비교예11Comparative Example 11 A-1A-1 55 -- -- C-1C-1 1One -- -- E-1E-1 8989 55 비교예12Comparative Example 12 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- -- -- E-1E-1 8585 55 비교예13Comparative Example 13 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-4D-4 1One E-1E-1 8989 -- 비교예14Comparative Example 14 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-5D-5 1One E-1E-1 8989 -- 비교예15Comparative Example 15 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-6D-6 1One E-1E-1 8989 -- 비교예16Comparative Example 16 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-6D-6 0.10.1 E-1E-1 89.989.9 -- 비교예17Comparative Example 17 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-6D-6 55 E-1E-1 8585 -- 비교예18Comparative Example 18 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-6D-6 1One E-2E-2 8989 -- 비교예19Comparative Example 19 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-6D-6 1One E-2E-2 8484 55 A-1: 메탄술폰산(99%)
A-2: 파라-톨루엔술폰산
A-3: 옥살산
B-1: 테트라부틸암모늄플루오라이드
B-2: 테트라메틸암모늄바이플루오라이드
C-1: 암모늄플루오라이드
C-2: 암모늄바이플루오라이드
D-1: 1-프로필-2-메틸이미다졸
D-2: 벤조트리아졸
D-3: 3-아미노-1-테트라졸
D-4: 암모늄설페이트
D-5: 씨트릭산
D-6: 소비톨
E-1: 테트라하이드로퍼퓨릴알코올
E-2: 에틸렌글리콜
E-3: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(극성 비양성자성 용매)
A-1: Methanesulfonic acid (99%)
A-2: Para-toluenesulfonic acid
A-3: Oxalic acid
B-1: tetrabutylammonium fluoride
B-2: Tetramethylammonium bifluoride
C-1: Ammonium fluoride
C-2: Ammonium bifluoride
D-1: 1-Propyl-2-methylimidazole
D-2: benzotriazole
D-3: 3-Amino-1-tetrazole
D-4: Ammonium sulfate
D-5: Citric acid
D-6: Consumption tall
E-1: Tetrahydrofurfuryl alcohol
E-2: Ethylene glycol
E-3: Propylene glycol monomethyl ether acetate (polar aprotic solvent)

시험방법Test Methods

1) 변성 1) denaturation 포토레지스트Photoresist 제거, 실리콘  Removal, silicon 산화막Oxide film 및 금속 패드의 손상 평가 And damage assessment of metal pads

알루미늄이 증착된 실리콘 웨이퍼 위에 실리콘 산화막을 형성한 뒤, 포토레지스트 (193nm)를 도포하고 노광과 현상을 통해 패터닝 후 플라즈마 에칭된 패턴웨이퍼를 준비하였다. 상기 기판을 2x2cm 크기로 샘플링하여, 표 1의 조성물을 각각 제조 후 60℃로 승온시킨 후 상기 기판을 2, 10분간 침적하였으며, 이 후 물로 세정하여, 주사 전자현미경(SEM, Hitachi S-4700) 및 엘렙소미터(Ellipsometer, SE-MG-1000)을 통해 변성 고분자의 제거성(2분간 침적), 실리콘 산화막의 Defect 여부(5분간 침적) 및 Al pad의 Defect 여부(10분간 침적)를 각각 아래와 같은 기준으로 판단하여 그 결과를 표 2에 표시하였다.After forming a silicon oxide film on a silicon wafer on which aluminum was deposited, a photoresist (193 nm) was applied, patterned through exposure and development, and plasma-etched patterned wafers were prepared. The substrate was sampled at a size of 2x2 cm and each of the compositions shown in Table 1 was prepared and then heated to 60 DEG C, and the substrate was immersed for 2 or 10 minutes. Then, the substrate was washed with water and examined under a scanning electron microscope (SEM, Hitachi S- (2 minutes immersion), Deoxidation of silicon oxide (5 minutes immersion) and Defect of Al pad (Immersion for 10 minutes) were measured by Ellipsometer (SE-MG-1000) The results are shown in Table 2.

<변성 포토레지스트의 제거평가 기준>&Lt; Criteria for removing denatured photoresist >

◎ : 95% 이상 제거됨 ◎: 95% or more removed

○ : 90% 이상 제거됨 ○: 90% or more removed

△ : 80% 이상 제거됨 △: Over 80% removed

Х : 70% 미만으로 제거됨Х: Less than 70% removed

<실리콘 산화막의 attck 기준><Standards for attck of silicon oxide film>

◎ : 산화막의 식각속도 1Å/min 미만◎: etching rate of oxide film is less than 1 Å / min

○ : 산화막의 식각속도 1Å/min 이상 5Å/min 미만O: Etching rate of the oxide film is 1 Å / min or more and less than 5 Å / min

△ : 산화막의 식각속도 5Å/min 이상 10Å/min 미만DELTA: etching rate of the oxide film: 5 A / min or more and less than 10 A / min

Х : 산화막의 식각속도 10Å/min 초과Х: Etching rate of the oxide film exceeds 10 Å / min

<Al 패드 attack 평가 기준> <Evaluation criteria of Al pad attack>

◎ : Al 패드가 95% 이상으로 남아 있을 경우◎: When Al pad is left over 95%

○ : Al 패드가 90% 이상으로 남아 있을 경우○: When the Al pad is left over 90%

△ : Al 패드가 80% 이상으로 남아 있을 경우DELTA: When the Al pad remains at 80% or more

Х : Al 패드가 80% 이하로 남아 있을 경우
Х: Al pad remains below 80%

2) 용해도 평가(경시 안정성 평가)2) Solubility evaluation (evaluation of stability over time)

상기 실시예 및 비교예의 조성물의 용해도를 육안으로 관찰하여 표 2에 그 결과를 함께 표기하였다.The solubilities of the compositions of the above Examples and Comparative Examples were visually observed, and the results were also shown in Table 2.

<용해도 평가 기준><Evaluation Criteria for Solubility>

○ : 하부의 침전이 발생되지 않으며 투명함○: The bottom sediment does not occur and is transparent.

△ : 하부에 침전이 발생되지 않으나 용액의 현탁이 발생됨△: no precipitation occurs in the bottom, but suspension of solution occurs

X : 하부에 침전과 용액의 현탁이 모두 발생됨X: Both precipitation and suspension of solution occur at the bottom

구분division 변성 포토레지스트 제거Denaturing photoresist removal 실리콘 산화막
손상
Silicon oxide film
damaged
알루미늄 패드 손상Aluminum pad damage 용해도Solubility
실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 실시예 9Example 9 실시예10Example 10 실시예11Example 11 실시예12Example 12 실시예13Example 13 실시예14Example 14 실시예15Example 15 실시예16Example 16 실시예17Example 17 실시예18Example 18 실시예19Example 19 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 X 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 비교예 6Comparative Example 6 비교예 7Comparative Example 7 비교예 8Comparative Example 8 비교예 9Comparative Example 9 -- -- -- XX 비교예 10Comparative Example 10 -- -- -- XX 비교예 11Comparative Example 11 ХХ ХХ 비교예 12Comparative Example 12 ХХ ХХ 비교예 13Comparative Example 13 -- -- -- X 비교예 14Comparative Example 14 X 비교예 15Comparative Example 15 비교예 16Comparative Example 16 비교예 17Comparative Example 17 비교예 18Comparative Example 18 비교예 19Comparative Example 19 X X

상기 표 2를 참고하면, 본 발명에 따른 세정액 조성물(실시예 1 내지 19)은 변성 포토레지스트를 효과적으로 제거함과 동시에 하부 알루미늄막과 실리콘 산화막의 손상을 일으키지 않고, 경시 안정성도 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 2, it was confirmed that the cleaning liquid compositions (Examples 1 to 19) according to the present invention effectively removed denatured photoresist and did not cause damage to the underlying aluminum film and silicon oxide film, and also had excellent stability with time.

다만, 아졸계 화합물을 약간 과량으로 사용한 실시예 12의 경우, 변성 포토레지스트 제거력이 다소 저하되는 것을 확인할 수 있었다.However, in the case of Example 12 in which the azole compound was used in a slight excess, it was confirmed that the removing power of the modified photoresist was somewhat lowered.

이와 비교하여, 본 발명에 따른 첨가제를 사용하지 않거나, 아졸계 화합물 대신에 다른 첨가제를 사용한 비교예들은 실리콘 산화막의 손상이 발생하였으며, 탈이온수를 포함하는 비교예 11, 12 및 19는 HF의 활성화도가 과도하게 증가하여, 알루미늄 패드의 손상도 발생한 것을 확인할 수 있었다.Compared with the comparative examples in which the additives according to the present invention were not used or the comparative examples in which other additives were used instead of the azole compounds, damage of the silicon oxide film occurred, and in Comparative Examples 11, 12 and 19 including deionized water, It was confirmed that the aluminum pads were damaged due to excessive increase in the temperature.

Claims (13)

하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나의 화합물, 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산, 아졸계 화합물 및 유기 용매를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물:
[화학식 1]
(R1)4N+F-
[화학식 2]
(R2)4N+HF2 -
(식 중에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기임).
A cleaning liquid composition for removing photoresist, comprising at least one compound selected from compounds represented by Chemical Formulas 1 and 2, an alkanesulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms, an azole compound, and an organic solvent:
[Chemical Formula 1]
(R 1 ) 4 N + F -
(2)
(R 2 ) 4 N + HF 2 -
(Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms).
청구항 1에 있어서, 상기 세정액은 비수계인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The cleaning liquid composition for removing photoresist according to claim 1, wherein the cleaning liquid is non-aqueous.
청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 테트라메틸암모늄플루오라이드, 테트라에틸암모늄플루오라이드, 테트라프로필암모늄플루오라이드, 테트라부틸암모늄플루오라이드, 테트라펜틸암모늄플루오라이드, 테트라헥실암모늄플루오라이드, 테트라헵틸암모늄플루오라이드 및 테트라옥틸암모늄플루오라이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
[4] The method according to claim 1, wherein the compound represented by Formula 1 is at least one selected from the group consisting of tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium fluoride, tetrapropylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, tetrapentylammonium fluoride, tetrahexylammonium fluoride, At least one selected from the group consisting of heptylammonium fluoride and tetraoctylammonium fluoride.
청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 테트라메틸암모늄바이플루오라이드, 테트라에틸암모늄바이플루오라이드, 테트라프로필암모늄바이플루오라이드, 테트라부틸암모늄바이플루오라이드, 테트라펜틸암모늄바이플루오라이드, 테트라헥실암모늄바이플루오라이드, 테트라헵틸암모늄바이플루오라이드 및 테트라옥틸암모늄바이플루오라이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
[2] The method according to claim 1, wherein the compound represented by Formula 2 is at least one selected from the group consisting of tetramethylammonium bifluoride, tetraethylammonium bifluoride, tetrapropylammonium bifluoride, tetrabutylammonium bifluoride, tetrapentylammonium bifluoride, tetrahexyl Wherein the cleaning liquid composition comprises at least one selected from the group consisting of ammonium bifluoride, tetraheptylammonium bifluoride, and tetraoctylammonium bifluoride.
청구항 1에 있어서, 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산은 메탄술폰산, 에탄술폰산, 프로판술폰산 및 부탄술폰산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The cleaning liquid composition for removing photoresist according to claim 1, wherein the alkanesulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms includes at least one selected from the group consisting of methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid and butanesulfonic acid.
청구항 1에 있어서, 상기 아졸계 화합물은 1,2-디메틸이미다졸, 1-이소프로필이미다졸, 1-프로필-2-메틸이미다졸, 벤질이미다졸, 4-아미노-1,2,3-트리아졸, 벤조트리아졸, 5-아미노-1-테트라졸 및 5-벤질-1-테트라졸로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The method of claim 1 wherein the azole-based compound is selected from the group consisting of 1,2-dimethylimidazole, 1-isopropylimidazole, 1-propyl-2-methylimidazole, benzylimidazole, , 3-triazole, benzotriazole, 5-amino-1-tetrazole, and 5-benzyl-1-tetrazole.
청구항 1에 있어서, 상기 유기용매는 극성 양성자성 용매인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The cleaning liquid composition of claim 1, wherein the organic solvent is a polar protic solvent.
청구항 1에 있어서, 조성물 총 중량 중 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나의 화합물 1 내지 20중량%, 탄소수 1 내지 4의 알칸술폰산 1 내지 20중량%, 아졸계 화합물 0.1 내지 5중량% 및 유기 용매 60 내지 97%로 포함되는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The composition according to claim 1, which comprises 1 to 20% by weight of at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by formulas (1) and (2), 1 to 20% by weight of an alkanesulfonic acid having 1 to 4 carbon atoms, 0.1 to 5% And 60 to 97% of an organic solvent.
청구항 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 건식 에칭 공정 중에 변성된 것인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The cleaning liquid composition for removing photoresist according to claim 1, wherein the photoresist is modified during a dry etching process.
청구항 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 그 하부에 금속막이 형성된 것인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The cleaning liquid composition for removing photoresist according to claim 1, wherein the photoresist has a metal film formed thereunder.
청구항 10에 있어서, 상기 금속막은 알루미늄계 금속막인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
11. The cleaning liquid composition according to claim 10, wherein the metal film is an aluminum-based metal film.
청구항 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 그 하부에 실리콘 산화막이 형성된 것인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The cleaning liquid composition for removing photoresist according to claim 1, wherein the photoresist has a silicon oxide film formed thereunder.
Ⅰ)기판 상에 금속막을 형성하는 단계;
Ⅱ)상기 금속막 상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계;
Ⅲ)포토리소그라피 공정으로 상기 실리콘 산화막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
Ⅳ)상기 포토레지스트 패턴이 형성된 실리콘 산화막을 건식 식각하는 단계; 및
Ⅴ)상기 식각된 막을 청구항 1 내지 12에 따른 세정액 조성물로 세정하는 단계;
를 포함하는 반도체 기판의 제조 방법.
I) forming a metal film on the substrate;
II) forming a silicon oxide film on the metal film;
III) forming a photoresist pattern on the silicon oxide film by a photolithography process;
(IV) dry etching the silicon oxide film on which the photoresist pattern is formed; And
V) cleaning the etched film with the cleaning composition according to claims 1 to 12;
And forming a semiconductor layer on the semiconductor substrate.
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